(57)【要約】  【課題】  簡易な構造で信頼性の高い接続を行うことができるハーネスを備えた電動パワーステアリング装置を提供する。  【解決手段】  操舵部材の操舵角度を検出する舵角センサ５及び操舵部材の回転による回転トルクを検出するトルクセンサ１と、舵角センサ５及びトルクセンサ１の出力信号に基づいて操舵補助力を制御する制御装置６とをハーネス７を介して電気的に接続してある電動パワーステアリング装置において、ハーネス７は、いわゆるフレキシブルフラットケーブルであり、複数の配線を一体化してある。【選択図】        図１
2006188195.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操舵部材の操舵角度を検出する舵角センサ及び操舵部材の回転による回転トルクを検出するトルクセンサと、前記舵角センサ及び前記トルクセンサの出力信号に基づいて操舵補助力を制御する制御装置とをハーネスを介して電気的に接続してある電動パワーステアリング装置において、
前記ハーネスは、フレキシブルフラットケーブルであることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項２】
前記ハーネスは、前記舵角センサと前記制御装置との配線及び前記トルクセンサと前記制御装置との配線を一体化して構成してあることを特徴とする請求項１記載の電動パワーステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、舵角センサ及びトルクセンサの出力信号を、操舵補助力を制御する制御装置へ伝達するハーネスを備えた電動パワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の電子化の進展に伴い、電動モータを駆動して操舵アシストを行い、運転者の負担を軽減する電動パワーステアリング装置が多々開発されている。電動パワーステアリング装置は、操舵部材（ステアリングホイール、ハンドル）に繋がる入力軸と、ピニオン及びラック等により操向車輪に繋がる出力軸と、入力軸及び出力軸を連結する連結軸とを備え、舵角センサが入力軸の回転角度を検出し、トルクセンサが連結軸に加わる操舵トルクを検出し、検出した捩れ角度及び操舵トルクに基づいて、出力軸に連動する操舵アシスト用の電動モータの動作を制御する。
【０００３】
舵角センサ、トルクセンサ等の電子部品と、電動モータの動作を制御する制御装置とは、制御装置の回路基板に接続用のスルーホールを設け、回路基板への複数の接続用リード線の先端をスルーホールへ挿入した状態で半田付けすることにより接続している(特許文献１及び２参照)。
【０００４】
従来の接続方法では、複数の接続用リード線をそれぞれ接続する必要があり、電子制御される車載用機器が増大するとともに、接続用リード線をいかに配線するかは重要な課題の１つとなっている。
【０００５】
スイッチ類の配線については、特許文献３に開示しているようなフレキシブルフラットケーブル（以下、ＦＦＣという）を用い、複数の接続用リード線を１本のＦＦＣに集約して接続している。
【特許文献１】特開２００３−０１１８３３号公報
【特許文献２】特開２００３−０２６０１０号公報
【特許文献３】特開平９−０５０８７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上述したリード線を用いた接続方法では、リード線の組み付け工程が、リード線の本数が多くなればなるほど煩雑になり、また操舵部材の回転操作等による引張力の付加により、接続部分が破損する等、接続自体の信頼性に乏しいという問題点があった。
【０００７】
また、ＦＦＣを用いた接続方法では、組み付け工程を削減することは可能であるものの、ＦＦＣの一端の近傍に接続する機器がない場合、結局はＦＦＣの一端からリード線を延伸する必要があり、位置によっては複数のリード線がいずれかの可動機器に噛み込むおそれが残されていた。
【０００８】
本発明は、上述した問題点を鑑みてなされたものであり、簡易な構造で信頼性の高い接続を行うことができるハーネスを備えた電動パワーステアリング装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために第１発明に係る電動パワーステアリング装置は、操舵部材の操舵角度を検出する舵角センサ及び操舵部材の回転による回転トルクを検出するトルクセンサと、前記舵角センサ及び前記トルクセンサの出力信号に基づいて操舵補助力を制御する制御装置とをハーネスを介して電気的に接続してある電動パワーステアリング装置において、前記ハーネスは、フレキシブルフラットケーブルであることを特徴とする。
【００１０】
第２発明に係る電動パワーステアリング装置は、第１発明において、前記ハーネスは、前記舵角センサと前記制御装置との配線及び前記トルクセンサと前記制御装置との配線を一体化して構成してあることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
第１発明に係る電動パワーステアリング装置では、ハーネスとして、いわゆるフレキシブルフラットケーブルを用い、舵角センサ及びトルクセンサと操舵補助力を制御する制御装置とを電気的に接続してある。これにより、配線数が多くなった場合であっても配線工程を簡素化することができ、また操舵部材の回転操作等による引張力が付加された場合であっても、フレキシブルフラットケーブルの幅方向に引張応力を分散することができ、接続に対する信頼性を高めることが可能となる。
【００１２】
第２発明に係る電動パワーステアリング装置では、舵角センサと制御装置との配線及びトルクセンサと制御装置との配線を一体化してあることにより、近接する２つのセンサの配線を１つのフレキシブルフラットケーブル内で一体化することができ、リード線で配線している場合のように可動機器に噛み込まれるおそれがない。したがって、信頼性の高いハーネスにより舵角センサと制御装置との配線及び舵角センサと制御装置との配線を行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて説明する。図１は、本発明に係る電動パワーステアリング装置の要部の縦断面図である。
【００１４】
本実施の形態に係る電動パワーステアリング装置は、細径のトーションバー４を介して同軸上に連結された入力軸２と出力軸３との間に、これらに後述の如く加わる操舵トルクを検出するトルクセンサ１を備えている。入力軸２と出力軸３とは、筒形をなす共通のハウジングＨの内部に、各別の軸受２０、３０を介して軸回りでの回動自在に支持されている。入力軸２の一側端部は、出力軸３の同側端部に形成された支持孔３１内に適長挿入され、支持孔３１に内嵌されたブッシュ３２に嵌合保持させてあり、両軸２、３の回動が、良好な同心性を保って生じるようになしてある。
【００１５】
入力軸２の他側端部は、ハウジングＨの一側から外部に突出させてあり、斯かる突出端は、図示しない舵取り用の舵輪（ステアリングホイール）に連結されている。また、図示しない出力軸３の他側端部は舵取機構に連結されている。
【００１６】
以上の構成により入力軸２と出力軸３とは、舵取りのための舵輪の操作により入力軸２に加えられる回転トルク（操舵トルク）の作用により一体に回転することができ、このとき両軸２、３を連結するトーションバー４が操舵トルクの作用により捩れ、入力軸２と出力軸３との間には、トーションバー４の捩れに応じた相対角変位が発生する。
【００１７】
なお、舵取りのための舵輪の操作により入力軸２に加えられる回転の方向及び大きさは、舵角センサ５で検出する。舵角センサ５は、入力軸２と固定連結してあるロータ５１と、ロータ５１の回転を検出する検出器５２とで構成してあり、検出器５２で検出したロータ５１の回転角を後述するＥＣＵ（制御装置）６へ送出する。
【００１８】
入力軸２と出力軸３との間に生じた相対角変位の方向及び大きさは、操舵トルクの方向及び大きさに対応する。したがって、相対角変位を媒介として操舵トルクを検出することができる。
【００１９】
具体的には、ハウジングＨの内部において対向する入力軸２の中途部と出力軸３の端部とに、円筒形をなす検知筒１０、１１を夫々外嵌固定し、略一定のギャップを隔てて対向するこれらの検知筒１０、１１の対向端面に、周方向に夫々の半部が対向するように各複数の歯部を並設する。検知筒１０、１１の外側には、ハウジングＨに内嵌固定された検知コイル１２が、両者の対向部を囲繞するように配してあり、検知筒１０、１１及び検知コイル１２により、操舵トルク検出用のトルクセンサ１を構成する。
【００２０】
トルクセンサ１は、検知コイル１２へのコイル電流の通電により検知筒１０、１１の対向端面に形成された歯部を通る磁気回路を形成し、操舵トルクの作用による入力軸２と出力軸３との間の相対角変位を、これらと一体回転する検知筒１０、１１の歯部の対向関係の変化に応じて生じる磁気回路の磁気抵抗の増減として検出するものであり、検知コイル１２のインピーダンス変化を出力として取り出すものである。
【００２１】
また入力軸２には、検知筒１０の他側に位置する補償筒１３が外嵌固定されており、補償筒１３の検知筒１０との対向端面に、歯部と同数の歯部が並設されている。検知筒１０及び補償筒１３の外側には、両者の対向部を外側から囲繞するように、検知コイル１２の一側に並べてハウジングＨに内嵌固定された補償コイル１４が配してある。
【００２２】
補償筒１３及び補償コイル１４は、周辺温度の影響による検知コイル１２のインピーダンス変化を補償すべく設けてある。補償コイル１４へコイル電流を通電し、操舵トルクの大小に拘らず対向関係が変わらない検知筒１０及び補償筒１３の対向部を通る磁気回路を形成する。このときの補償コイル１４のインピーダンスを現状の周辺温度における基準インピーダンスとし、検知コイル１２のインピーダンス変化から周辺温度に起因する変化分を排除することで、正確なトルク検出値を得ることができる。
【００２３】
以上の如き検知コイル１２及び補償コイル１４が並設されたハウジングＨに沿って、検知コイル１２及び補償コイル１４で検出した信号をＥＣＵ６に伝達するハーネス７が配設されている。ハーネス７は、検知コイル１２及び補償コイル１４で検出した信号だけでなく、舵角センサ５で検出した信号もＥＣＵ６に伝達すべく、舵角センサ５の検出部５２ともリードピン１７を介して電気的に接続してある。
【００２４】
ハーネス７は、ポリアミド樹脂等の合成樹脂製のフィルム材であり、その表面に銅のような導電性金属を用いてエッチング処理を施すことにより、複数のリード線の配線を１つのハーネス７内に包含するよう構成した、いわゆるフレキシブルフラットケーブルである。したがって、１本のハーネス７に検知コイル１２、補償コイル１４、舵角センサ５を接続することにより、それぞれ検出した信号をＥＣＵ６へ伝達することが可能となっている。
【００２５】
検知コイル１２及び補償コイル１４とハーネス７とは、各別のリードピン１５、１６を介して接続しており、検知コイル１２及び補償コイル１４へのコイル電流の給電、及び検知コイル１２及び補償コイル１４のインピーダンスの取り出しは、ハーネス７を介して電気的に接続してあるＥＣＵ６を介して行う。
【００２６】
ＥＣＵ６は、検知コイル１２及び補償コイル１４へのコイル電流の給電のための電源回路、検知コイル１２及び補償コイル１４の出力（インピーダンス）取り出しのための処理回路、及び舵角センサ５の出力（操舵角）取り出しのための処理回路を構成する回路部品が実装されており、それぞれの検出値に応じて、操舵補助力を供給する電動モータ(図示せず)の動作を制御する。
【００２７】
図２は、本発明の実施の形態に係る電動パワーステアリング装置のハーネス７の取り付け状態を模式的に示す斜視図である。ハーネス７はフィルム状であり、トルクセンサ１とハーネス７とを接続するリードピン１５、１６の延伸方向と、舵角センサ５とハーネス７とを接続するリードピン１７の延伸方向が略直交する場合であっても、１本のハーネス７に両方を接続することができる。
【００２８】
トルクセンサ１とハーネス７との接続は、例えば接続ポイント２１にてリードピン１５、１６を挿入することが可能なホールをハーネス７に設けておき、リードピンを該ホールへ挿入した後に半田付けすることにより電気的に接続する。舵角センサ５とハーネス７との接続は、例えば接続ポイント２２にてリードピン１７を挿入することが可能なホールをハーネス７に設けておき、リードピンをホールへ挿入した後に半田付けすることにより電気的に接続する。
【００２９】
以上のように本実施の形態によれば、フレキシブルフラットケーブルであるハーネス７により、舵角センサ５及びトルクセンサ１と、操舵補助力を制御する制御装置６とを電気的に接続することにより、配線数が多くなった場合であっても複数のリード線を制御装置６まで引き回す必要がなく、配線工程を簡素化することができる。
【００３０】
また、操舵部材の回転操作等による引張力が付加された場合であっても、ハーネス７がフレキシブルフラットケーブルであることから、引張り応力はハーネス７の幅方向に分散され、応力集中が生じにくい。したがって、ハーネス７と各センサとの接続、又はハーネス７と制御装置６との接続の信頼性を向上することが可能となる。
【００３１】
さらに、舵角センサ５と制御装置６との配線及びトルクセンサ１と制御装置６との配線を一体化してあることにより、近接する２つのセンサの配線を１本のハーネス７に集約することができ、リード線で配線している場合のように可動機器に噛み込まれるおそれがないという優れた効果を奏する。
【００３２】
なお、上述した実施の形態では、ハーネス７とトルクセンサ１及び舵角センサ５とを接続している場合について説明しているが、トルクセンサ１のみ、又は舵角センサ５のみを用いて操舵補助力を制御する場合であっても、同様のハーネス７を用いることにより、同様の効果が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施の形態に係る電動パワーステアリング装置の要部構成を示す縦断面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る電動パワーステアリング装置のハーネスの取り付け状態を模式的に示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３４】
１  トルクセンサ
５  舵角センサ
６  制御装置
７  ハーネス（フレキシブルフラットケーブル）
【図１】
2006188195.tif 000003
【図２】
2006188195.tif 000004